Đối lưu - bức xạ nhiệt

BÀI 23. GIẢI BÀI TẬP ĐỐI LƯU - BỨC XẠ NHIỆT I. ĐỐI LƯU Giải bài tập 1 trang 80 SGK vật ly 8: Đặt một gói nhỏ đựng các hạt thuốc tím vào đáy của một cốc thủy tinh đựng nước rồi dùng đèn cồn đun nóng cốc nước ở phía có đặt thuốc tím như hình vẽ. Hỏi nước màu tín di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống hay di chuyển hỗn độn theo mọi phương? Trả lời Nước màu tím không di chuyển một cách hỗn độn mà di chuyển thành dòng từ dưới lên.  Giải bài tập 2 trang ...

BÀI 23. GIẢI BÀI TẬP ĐỐI LƯU - BỨC XẠ NHIỆT

I. ĐỐI LƯU

Giải bài tập 1 trang 80 SGK vật ly 8: Đặt một gói nhỏ đựng các hạt thuốc tím vào đáy của một cốc thủy tinh đựng nước rồi dùng đèn cồn đun nóng cốc nước ở phía có đặt thuốc tím như hình vẽ. Hỏi nước màu tín di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống hay di chuyển hỗn độn theo mọi phương?

Trả lời

Nước màu tím không di chuyển một cách hỗn độn mà di chuyển thành dòng từ dưới lên. 

Giải bài tập 2 trang 80 SGK vật ly 8:

Trả lời

Khi đun, nước ở phía dưới đáy nóng lên trước và nở ra, trọng lượng riêng của lớp nước này trở nên nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh phía trên, do đó lớp nước nóng nổi lên còn lớp nước lạnh chìm xuống dưới tạo thành dòng đổì lưu.

Giải bài tập 3 trang 80 SGK vật ly 8: Trong thí nghiệm cúa câu hỏi 1, tại sao biết được nước trong cốc đã nóng lên?

Trả lời

Nhờ quan sát số chỉ của nhiệt kế nhúng trong cốc mà ta biết nước nóng lên.

Giải bài tập 4 trang 81 SGK vật ly 8: Trong thí nghiệm ở hình vẽ bên, khi đốt nến và hương ta thấy dòng khói hương đi từ trên xuống vòng qua khe hở giữa miếng bìa ngăn và đáy cốc rồi đi lên phía ngọn nến. Hãy giải thích hiện tượng trên.

Trả lời

Ở phía có ngọn nến, do có sự đối lưu mà lớp không khí nóng di chuyến lên trên, sự chênh lệch về áp suất làm cho khói hương di chuyến thành dòng xuống phía dưới. Kết quả của sự di chuyền này tạo thành sự đối lưu như ta quan sát thấy.

Giải bài tập 5 trang 81 SGK vật ly 8: Tại sao muốn đun nóng chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới?

Trả lời

Muôn đun nóng chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới là vì trong chất lỏng và chất khí có hiện tượng đốì lưu. Khi đun từ phía dưới, ta làm cho phần chất lỏng (hoặc khí) ở phía dưới nóng lên trước làm cho trọng lượng riêng của phần này giảm đi và đi lên phía trên. Phần chất lỏng (hoặc khí) ở phía trên chưa được đun nóng sẽ đi xuống tạo thành dòng đối lưu. 

Giải bài tập 6 trang 81 SGK vật ly 8: Trong chân không và trong chất rắn có xảy ra đối lưu không? Tại sao?

Trả lời

Trong chân không và trong chất rắn không có hiện tượng đối lưu vì chân không là môi trường không có phân tử khí nào còn trong chất rắn các phân tử kiên kết nhau rất chặt chẽ, chúng không thể di chuyển thành dòng được.

II. BỨC XẠ NHIỆT

Giải bài tập 7 trang 81 SGK vật ly 8: Một bình cầu đã phủ muội đèn, trên nút có gắn một ống thủy tinh, trong ống thủy tinh có giọt nước màu, được đặt gần một nguồn nhiệt như ngọn lửa đèn còn (xem hình bên). Giọt nước màu dịch chuyến về đầu B chứng tỏ điều gì?

Trả lời

Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B. Hiện tượng đó chứng tỏ không khí trong bình đã nhận được nhiệt, nóng lên và nở ra.

Giải bài tập 8 trang 81 SGK vật ly 8: Trong thí nghiệm của câu hỏi 7, nếu dùng miếng gỗ chắn giữa nguồn nhiệt và bình cầu như hình vẽ thì giọt nước màu dịch chuyến trở lại đầu A. Hiện tượng này chứng tỏ điều gì? Miếng gỗ đã có tác dụng gì?

Trả lời

Hiện tượng này chứng tỏ không khí trong bình đã lạnh đi và co lại. Miếng gỗ đã có tác dụng ngăn không cho nhiệt truyền từ bếp sang bình.

Giải bài tập 9 trang 82 SGK vật ly 8: Trong thí nghiệm của câu hỏi 7, sự truyền nhiệt từ nguồn nhiệt tới bình có phải là dẫn nhiệt và đối lưu không? Tại sao?

Trả lời

Không phải là dẫn nhiệt vì không khí là chất dẫn nhiệt rất kém.

Không phải là đối lưư vì trong trường hợp này nhiệt truyền theo đường thẳng. 

III. VẬN DỤNG

Giải bài tập 10 trang 82 SGK vật ly 8: Tại sao trong thí nghiệm ở câu hỏi 7 bình chứa không khí lại được phủ muội đèn?

Trả lời

Bình chứa không khí được phủ muội đèn là để tăng khả năng hấp thụ các tia nhiệt cho bình chứa.

Giải bài tập 11 trang 82 SGK vật ly 8:Tại sao về mùa hè ta thường mặc áo màu trắng mà không mặc áo màu đen?

Trả lời

Vì các vật có màu sáng ít hấp thụ các tia nhiệt hơn nên mặc áo trắng vào mùa hè sẽ giảm khả nảng hấp thụ các tia nhiệt làm cho ta có cảm giác mát hơn.

Giải bài tập 12 trang 82 SGK vật ly 8: Hãy chọn từ thích hợp cho các chỗ trống ở bảng sau:

Trả lời

C. GIẢI BÀI TẬP

B1. Đối lưu là sự truyền nhiệt xảy ra trong chất nào?

A. Chỉ ở chất lỏng.

B. Chỉ ở chất khí.

C. Chỉ ở chất lỏng và chất khí.

D. Chất lỏng, chất khí và chất rắn.

Trả lời

Chọn câu C: Chỉ ở chất lỏng và chất khí.

B2. Trong các sự truyền nhiệt dưới đây, sự truyền nhiệt nào không phải là bức xạ nhiệt?

A. Sự truyền nhiệt từ Mặt Trời tới Trái Đất.

B. Sự truyền nhiệt từ bếp lò đến người đứng gần bếp lò.

C. Sự truyền nhiệt từ đầu bị nung nóng sang đầu không bị nung nóng của một thanh đồng.

D. Sự truyền nhiệt từ một dây tóc bóng đèn đang sáng ra khoảng không gian bên trong bóng đèn.

Trả lời

Chọn câu C: Sự truyền nhiệt từ đầu bị nung nóng sang đầu không bị nung nóng của một thanh đồng.

B3. Một ống nghiệm đựng đầy nước, đốt nóng ở miệng ống, ở giữa hay đáy ống thì tất cả nước trong ống sôi nhanh hơn? Tại sao?

Trả lời

Đốt ở đáy ống. Vì đốt ở đáy ống sẽ tạo nên dòng đôi lưu làm cho nước nhanh sôi hơn.

B4. Hãy mô tả và giải thích hoạt động của đèn kéo quân.

Trả lời

Khi đèn kéo quân được thắp lên, bên trong đèn xuất-hiện các dòng đối lưư của không khí. Những dòng đôi lưu này làm quay tán của đèn kéo quân.

B5. Đưa miếng đồng vào ngọn lửa đèn cồn thì miếng đồng nóng lên, tắt đèn cồn đi thì miếng đồng nguội đi. Hỏi sự truyền nhiệt khi miếng đồng nóng lên, khi miếng đồng nguội đi có được thực hiện bằng cùng một cách không?

Trả lời

Sự truyền nhiệt khi đưa miếng đồng vào ngọn lửa làm miếng đồng nóng lên là sự dẫn nhiệt. Miếng đồng nguội đi là do truyền nhiệt vào không khí bằng bức xạ nhiệt. Do vậy sự truyền nhiệt khi miếng đồng nóng lên và khi miếng đồng nguội không được thực hiện bằng cùng một cách.

B6. Đun nước bằng ấm nhôm và ấm đất trên cùng một bếp thì nước trong ấm nhôm sôi nhanh hơn vì nhôm dẫn điện tốt hơn. Đun sôi xong, tắt bếp đi thì nước trong ấm nhôm cũng nguội nhanh hơn. Có phải vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn không? Vì sao?

Trả lời

Vì nhôm dẫn nhiệt tốt hơn đất nên nhiệt từ trong ấm nhôm truyền ra ấm nhanh hơn. Nhiệt từ các ấm truyền ra không khí đều bằng bức xạ nhiệt.

B7. Cắt một hình chữ nhật nhỏ bằng giấy mỏng. Gấp đôi theo chiều dọc, rồi theo chiều ngang để xác định tâm của miếng giấy. Mở miếng giấy ra, đặt lên một chiếc kim thẳng đứng sao cho mũi kim đỡ đúng vào tâm miếng giấy. Tất cả đặt ở một nơi không có gió. Nhè nhẹ đưa tay lại gần miếng giấy. Thử tiên đoán hiện tượng gì xảy ra? Làm thí nghiệm kiểm tra và giải thích.

Trả lời

Miếng giấy sẽ quay do tác động của các dòng đối lư